ალუმინის არის ყველაზე გავრცელებული ლითონის ელემენტს ნაპოვნი დედამიწაზე, ჯამში დაახლოებით 8% დედამიწის ქერქი. თუმცა, ალუმინი, როგორც ელემენტი, არის რეაქტიული და, შესაბამისად, არ გვხვდება ბუნებრივად – საჭიროა მისი დახვეწა ალუმინის ლითონის წარმოებისათვის. პირველადი ამოსავალი მასალა ალუმინის გადამუშავება არის bauxite, მსოფლიოს მთავარი კომერციული წყარო ალუმინის. ბოქსიტი დანალექი კლდეა, და ძირითადად შედგება ალუმინის მინერალების გიბსიტისგან (Al(OH)3), boehmite (c-alo(OH)) და დიასპორა (a-alo(OH)), და ჩვეულებრივ შერეულია რკინის ორ ოქსიდს გოეთიტთან და ჰემატიტთან, ალუმინის თიხის მინერალური კაოლინიტი და მცირე რაოდენობით ანატაზა (TiO2) და/ან ილმენიტი (FeTiO3).
Bauxite დეპოზიტები მთელ მსოფლიოში გავრცელდა, ძირითადად ხდება ტროპიკული და სუბტროპიკული რეგიონებში. მიუხედავად იმისა, რომ ბოქსიტის დადასტურებული მარაგები სავარაუდოდ მრავალი წლის განმავლობაში გაგრძელდება, ხარისხის რეზერვები, რომელიც შეიძლება ეკონომიკურად ხელმისაწვდომი მცირდება. იყიდება refiners, რომლებიც ეწევიან ბოქსიტის დამუშავების ბიზნესს ალუმინის დასამზადებლად, და საბოლოოდ ალუმინის რკინის, ეს არის გამოწვევა, როგორც ფინანსური და ეკოლოგიური შედეგები.
მეტალურგიული ბოქსიტის ალუმინაში დახვეწის პროცესი მოიცავს შემდეგ საშუალებებს:
იქმნება შემდეგი შედეგები:
ბოქსიტის ალუმინაში გადამუშავების ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ქიმიური პროცესი, ბაიერის პროცესი, გულისხმობს ბოქსიტის ქვიდან Al2O3- ის დაშლას კასტიკური სოდათ (NaOH) მომატებულ წნევასა და ტემპერატურაზე. ბოქსიტის Al2O3 ფრაქცია იხსნება ხსნარში, რომ შემდგომში ნალექი იყოს ალუმინის სახით. თუმცა, მაღალი ხარისხის ბოქსიტი შეიცავს მდე 60% Al2O3, და ბევრი მოქმედი ბოქსიტის საბადოები ამაზე ქვემოთაა, ზოგჯერ, როგორც დაბალი 30-40% Al2O3. რადგან სასურველი პროდუქტი არის მაღალი სიწმინდის Al2O3, დარჩენილი ოქსიდების bauxite (Fe2O3, SiO2, TiO2, ორგანული მასალა) გამოყოფილია Al2O3– დან და უარყოფენ ალუმინის ქარხნის რეზიდენციაში (ARR) ან წითელი ტალახი. Ზოგადად, ქვედა ხარისხის bauxite (ანუ დაბალი Al2O3 შემცველობა) უფრო წითელი ტალახი წარმოიქმნება ტონა ალუმინის პროდუქტზე. გარდა ამისა,, ზოგიერთი Al2O3 მინერალური მინერალებითაც კი, აღსანიშნავია kaolinite, წარმოქმნის არასასურველ გვერდით რეაქციებს დახვეწის პროცესში და იწვევს წითელი ტალახის წარმოქმნის ზრდას, ისევე, როგორც დაკარგვა ძვირადღირებული კაუსტიკური სოდა ქიმიური, დიდი ცვლადი ღირებულება bauxite განწმენდის პროცესი.
Red ტალახში ან ARR წარმოადგენს დიდი და მიმდინარე გამოწვევა ალუმინის ინდუსტრიის. წითელი ტალახი შეიცავს მნიშვნელოვანი ნარჩენი caustic ქიმიური ყოფილი განწმენდის პროცესი, და მაღალი ტუტე, ხშირად pH of 10 - 13. ის წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით მსოფლიოში – USGS– ის თანახმად, სავარაუდო გლობალური ალუმინის წარმოება 121 მილიონი ტონა 2016. ამან, სავარაუდოდ, მეტი შედეგი გამოიღო 150 მილიონი ტონა წითელი ტალახი გამომუშავებული ამავე პერიოდში. მიუხედავად იმისა, რომ მიმდინარე კვლევის, წითელი ტალახი გაკეთებული აქვს რამდენიმე კომერციულად სიცოცხლისუნარიანი ბილიკები სასარგებლოა ხელახალი გამოყენება. დადგენილია, რომ ძალიან ცოტა წითელი ტალახი არის ბენეფიციალური ხელახლა გამოიყენება მსოფლიოში. სამაგიეროდ წითელი ტალახი ალუმინის გადამამუშავებელი ქარხნიდან გადადის საცავებში ან ნაგავსაყრელებში, სადაც ინახება და მონიტორინგი დიდი ღირებულება.
დაკარგვა ძვირადღირებული კაუსტიკური სოდა (NaOH) და წითელი ტალახის წარმოქმნა ორივე დაკავშირებულია დახვეწის პროცესში გამოყენებული ბოქსიტის ხარისხთან. Ზოგადად, რაც უფრო დაბალია ბოქსიტის Al2O3 შემცველობა, უფრო დიდი მოცულობის წითელი ტალახი რომ იქნება გამომუშავებული, როგორც არა Al2O3 ფაზები უარყოფილია როგორც წითელი ტალახი. გარდა ამისა,, რაც უფრო მაღალია ბოქსიტის კაოლინიტის ან რეაქტიული სილიციუმის შემცველობა, უფრო წითელი ტალახი იქნება გამომუშავებული. რეაქტიული სილიციუმის შემცველობა არა მხოლოდ ზრდის წითელი ტალახის მოცულობას, მაგრამ ასევე მოიხმარს კასტიკურ სოდა რეაგენტს და ამცირებს ბოქსიტიდან ამოღებული Al2O3- ის გამომუშავებას. ამიტომ, არსებობს როგორც ეკონომიკური, ასევე გარემოსდაცვითი არგუმენტი, რომელიც უნდა მოხდეს ბოქსიტის ხარისხის გასაუმჯობესებლად დახვეწამდე.
STET მშრალი გამოყოფის პროცესს შემოთავაზება ბოქსიტით მწარმოებლებს ან bauxite refiners საშუალებას შეასრულოს წინასწარ Bayer პროცესი ამაღლების bauxite ore ხარისხის გაუმჯობესება. ეს მიდგომა ბევრი სარგებელი:
ჯამში, მშრალი დამუშავების STET გამყოფი სთავაზობს შესაძლებლობებს წარმოქმნის მნიშვნელობა bauxite მწარმოებლები და refiners. წინასწარი დამუშავება bauxite ადრე გადამუშავება შეამცირებს ქიმიური ხარჯები, დაწევა მოცულობა წითელი ტალახი გენერირებული და მინიმუმამდე პროცესი upsets.
ლიტერატურა: